TEMA 8. CNIDARIS.

(cnidari = knidos = ortiga els cnidaris tenen cèl·lules urticants)

8.1.Característiques generals:

Organismes diblàstics: ectoderma i endoderma envolten la mesoglea.Tenen diferenciació de teixits, òrgans rudimentaris (nivell d’organització tissular).Simetria radial R2n (sobretot parells 4, 6 i 8).

Ecologia:Exclusivament aquàtics, marins i alguns d’aigua dolça.Poden ser bentònics o pelàgics.

8.2.Estructura:

Estructura externa:- epidermis = ectoderma, superfície de l’individu, conté cèl·lules urticants.- gastrodermis = endoderma, teixit glandular que envolta la cavitat gastrovascular.- actinostoma = únic orifici (actua com a boca i com a anus), rodejat per tentacles mòbils.-peristoma = conjunt dels tentacles que rodegen l’actinostoma.

Hi ha dos tipus morfològics diferenciats (polimorfisme): el pòlip i la medusa.

Pòlip:Bentònics: sèssil o sedentaris (amb molt poca capacitat de desplaçament).Tenen tentacles que rodegen la boca que és l’únic orifici de la cavitat gastrovascular.

Medusa:Pelàgics (primer animal nedador).La part superior és l’ombrel·la i la part inferior (allargada) és el manubri, poden tenir un vel que separa la part inferior de l’ombrel·la del medi i que va des dels extrems de l’ombrel·la fins els manubri.Tenen tentacles que surten de l’extrem de l’umbrel·la.

Estructura interna:

Ectoderma:És pluriestratificada.- Cèl·lules mioepitelials o epiteliomusculars: són cilíndriques, tenen mionemes (proteïnes fibroses contràctils).- Cnidoblasts o cèl·lules urticants: contenen toxines, funció de defensa.- Cèl·lules sensorials: reben estímuls del medi, estan en contacte amb protoneurones.- Cèl·lules glandulars: fabriquen mucus que cobreix i protegeix l’individu externament.-Cèl·lules intersticials: indiferenciades, cèl·lules mare dels altres components cel·lulars de l’ectoderma, ocupen forats d’entre els altres models cel·lulars.

Endoderma (gastrodermis):És pluriestratificada.Cèl·lules nutritivo-musculars: són cilíndriques, tenen mionemes (proteïnes fibroses contràctils), es diferencien de les de l’epidermis perquè són flagel·lades i fagocítiques.També té cnidoblasts, cèl·lules sensorials i cèl·lules intersticials.Cèl·lules enzimàtiques o glandulars: segreguen enzims proteolítics per fer la digestió.

1

Mesoglea:No conté elements cel·lulars.

Esquelet hidràulic: la mesoglea és plena d’aigua i l’animal pot controlar el contingut d’aigua, si la pressió interior és superior a la del medi fa d’esquelet hidràulic.

Protoneurones (sistema nerviós):Conjunt d’elements nerviosos (fibres sensorials), n’hi ha de circulars i de longitudinals.Les ectodèrmiques i les endodèrmiques estan connectades entre sí.S’uneixen a les cèl·lules sensorials mitjançant plexes nerviosos difusos: estan en contacte directe físic (no hi ha sinapsis).

Ropàlies (només en escifomeduses):-són òrgans envoltats de protoneurones amb 3 elements sensitius:

-taca pigmentaria que rep estímuls lluminosos. -fossera olfactiva que rep estímuls químics del medi.-estatocist (cèl·lula modificada, buida i ciliada) que té un petit càlcul mineral dins,l’estatolit, que dóna informació d’equilibri, per saber la posició respecte

l’horitzontal.

Cnidoblasts:Estan fonamentalment als tentacles, també n’hi ha a l’epidermis i a la gastrodermis.

-cnidocist = càpsula interna, amb una invaginació a la part apical en forma de ganxo que acaba en un filament buit que conté les toxines (pèptids de 2 o 3 aminoàcids).

-cnidocil = estructura sensorial tàctil (antozous: cilis mecànics).

-opercle = tanca l’estructura.

Funcionament:-dins la cèl·lula hi ha aigua a molta pressió.-l’alta pressió que hi ha dins la cèl·lula fa que el contacte provoqui un shock osmòtic i l’opercle s’obre.-el cnidocist s’evagina, el filament surt disparat provocant una microfissura a la presa, s’hi clava i per dins circula la toxina.-finalment, el cnidoblast es mor i se’n forma un altre a partir d’una cèl·lula intersticial.

Tipus:-cnidoblast penetrant: funció de captura de preses i defensiva.-cnidoblast envolvent: funció de captura de preses envoltant-les amb el filament (no conté substàncies urticants).-cnidoblast glutinós: funció locomotora: expulsa una substància mucosa que s’enganxa, es troben als tentacles de molts pòlips solitaris i s’activen quan el pòlip es vol desplaçar.8.3.Funcions bàsiques:

Locomoció:

Pòlips:Acostumen a ser sèssils, immòbils.Alguns són sedentaris i es poden desplaçar per moviments de torsió.

Meduses:Locomoció passiva: aprofitant els corrents d’aigua.Locomoció activa: per contraccions de l’ombrel·la.

Alimentació:Són carnívors i depredadors, tant micròfags com macròfags.Capturen les preses amb els tentacles mitjançant els cnidoblasts i les fiquen dins la cavitat gastrovascular. La digestió és extra i intracel·lular:

-les cèl·lules glandulars segreguen enzims per hidrolitzar l’aliment (extracel·lular).-les cèl·lules nutritivo-musculars fagociten les partícules alimentaries (intracel·lular).

El producte d’excreció, l’amoníac, és expulsat per difusió a la cavitat gastrovascular.

2

Les cèl·lules nutritivo-musculars retornen les substàncies de rebuig a la cavitat gastrovascular que es contrau i, juntament amb l’amoníac, són expulsades fora l’animal.enviat fora de l’animal.

Respiració:No tenen òrgans respiratoris, la respiració és cel·lular.Tot l’individu està en contacte amb l’aigua i cada cèl·lula respira per ella mateixa.

Sensibilitat:La resposta és lenta, degut que el sistema nerviós és molt senzill (protoneurones).

-allargar o escurçar els tentacles.Respostes -disparar cnidoblasts urticants.

-contraure o relaxar les cèl·lules de l’ecto i l’endoderma de forma coordinada.

Reproducció:

Asexual:Gemmació en pòlips: sense separar-se (colònies) i separant-se (multiplicació d’individus).Escissió lateral o longitudinal.

Sexual:Depèn del tipus de cicle biològic, serveixen per classificar els cnidaris.

8.4.Classificació:

-Classe Hidrozous:-Sifonòfors.

-Classe Escifozous.-Classe Antozous.

A. Classe Hidrozous (o Hidroïdeus):

Cicle biològic: alternen formes de pòlip i de medusa, o només una de les dues.-forma pòlip (hidropòlip): solitaris o colonials, tipus de colònies:

-permanents:-polimòrfiques: amb varis tipus morfològics de pòlips.-homomòrfiques: amb pòlips iguals morfològicament i funcionalment.

-temporals.-forma medusa (hidromedusa): microscòpiques, diferències amb les escifomeduses:

-gònades d’origen ectodèrmic.-tenen vel (craspedotes).-no tenen ropàlies (arropatòfores).

Cavitat gastrovascular: simple, sense replegaments interns.

Cicle biològic alternant (exemple en Obelia ):

1) Fase pòlip (hidropòlips), asexuada:

Forma colònies polimòrfiques.- zooide = cadascun dels pòlips que forma la colònia. Tipus de zooides:

-gastrozooides: funció digestiva.-arqueozooides: funció estructural, constructors.-dactilozooides: funció defensora (tenen cèl·lules urticants).-gonozooides: funció reproductora.

-cenosarc = teixit comú que comunica els pòlips de la colònia format per l’ectoderma, l’endoderma i la mesoglea dels pòlips (la cavitat gastrovascular també és comuna).-perisarc = esquelet extern, poden no tenir-ne o cobrir parcial o totalment la colònia:

-colònies caliptoblàstiques: amb esquelet.-colònies gimnoblàstiques: sense esquelet.

-hidroarrels: estructura amb funció de fixació amb el substrat.-peduncle: estructura de suport, on estan col·locats els zooides.

2) Pas a la fase de medusa, asexual:

Els gonozooides produeixen les hidromeduses per un procés asexual de gemmació.Un cop formades, les hidromeduses són alliberades al medi.

3

3) Fase medusa (hidromedusa), sexuada:Les hidromeduses són dioiques (amb cèl·lules reproductores femenines o masculines).

4) Pas a la fase de pòlip, sexual:Les cèl·lules intersticials donen lloc als gàmets que són alliberats al medi on es produeix la fecundació (externa), es forma el zigot, es desenvolupa i dóna lloc a la larva plànula.Larva plànula: ciliada, massissa i plena de lípids.Aquesta larva va consumint els lípids de manera que guanya densitat i cau al fons on formarà un pòlip fundador (oozooide), a partir del qual es desenvoluparà la colònia.

Cicle biològic amb la forma pòlip (exemple en Hydra ):

Són pòlips solitaris.

> Reproducció asexual:Es reprodueixen pel mecanisme d’escissió: es forma un nou pòlip de vida independent.En condicions adverses es reprodueixen per gemmació formant colònies temporals que faran l’escissió de tots els pòlips quan les condicions tornin a ser favorables.

>Reproducció sexual:Són hidropòlips dioics i amb gònades diferenciades situades sota els tentacles:

-masculines: molt nombroses.-femenines: poc nombroses i més grans.

L’esperma és alliberat al medi i neda atret per les gònades femenines on té lloc la fecundació.El desenvolupament embrionari té lloc dins la femella.La gònada va baixant per dins la femella a mesura que es va formant una espècie d’ou.Quan l’ou està format, la paret del pòlip femella es trenca i en surt aquest ou dipositant-se al fons.De l’ou en surt una larva plànula flagel·lada pel voltant que nedarà una mica, es dipositarà, es fixarà i formarà un nou pòlip masculí o femení.

4

Sifonòfors:

Grup molt particular, es considera que aquest grup té categoria d’ordre dins els Hidrozous, però també són considerats una classe apart.Són flotants (sobre la superfície oceànica), això els diferencia de la resta de cnidaris.Són colonials: formen colònies polimòrfiques, amb pòlips i meduses:

1) Cormidis (pòlips):

Són conjunts de diferents zooides, cada colònia està formada per varis cormidis.Amb tots els tipus de zooides: gastrozooides, arqueozooides, dactilozooides, gonozooides.

2) Meduses:

- Pneumatòfor o flotador: la més gran i visible de la colònia, s’omple de gasos atmosfèrics i manté la flotabilitat de tota la colònia.- Campanes natatòries: meduses modificades, sense boca ni manubri, però amb una musculatura molt desenvolupada que s’encarreguen de la locomoció de la colònia.- Gonòfors: meduses modificades, sense boca ni tentacles, que s’encarreguen de la reproducció sexual de la colònia (n’hi ha de femenines i de masculines): alliberen els gàmets al medi on es troben i té lloc la fecundació, es forma la larva plànula que desenvolupa el flotador i per gemmació forma una nova colònia.

Vellela vellelaPhysalia physalis

B. Classe Escifozous:

Cicle biològic: només medusa (pòlip només en un moment puntual del desenvolupament).Cavitat gastrovascular: amb envans ectodèrmics, té un sistema de canals (un anular que rodeja l’ombrel·la i radials que van del centre al canal anular).Són escifomeduses: macroscòpiques (poden arribar a fer fins a 5m), diferències amb les hidromeduses:

-gònades d’origen endodèrmic.-no tenen vel (acraspedotes). -tenen ropàlies (ropatòfores).

Són pelàgiques, i algunes bentòniques que recolzen l’ombrel·la al fons i poden desplaçar-se.Tenen simetria radial majoritàriament R4, cadascuna de les 4 parts és un fastó.

Degut a la simetria tenen el manubri escindit en 4 braços fastonejats i 4 gònades.

Aurelia

Reproducció:

Les meduses adultes (dioiques) alliberen els gàmets al medi i té lloc la fecundació externa.Es forma un zigot que es desenvolupa en una larva plànula que precipita de seguida (no els cal dispersar-se ja que la forma adulta és pelàgica i ja fa aquesta funció).La larva dóna lloc a un escifistoma (equivalent a l’ombrel·la, sense manubri, és tot boca oberta) que es reprodueix asexualment per estrobilació formant l’estròbil (=cadena).

5

L’estròbil es va formant des de baix i es van desprenent fragments per la part superior, que són els que s’han format primer.Cada fragment de l’estròbil forma una èfira (medusa petita i sense gònades).L’èfira augmenta de volum i madura (gònades) transformant-se en una medusa adulta que serà mascle o femella.Si les condicions ambientals no són adequades:

-la larva plànula pot donar lloc directament a meduses.-les èfires tornen a la forma d’escifistoma.

C. Classe Antozous:

Cicle biològic: només pòlip (antopòlip).Cavitat gastrovascular: amb envans endodèrmics.Gònades d’origen endodèrmic.Són bentònics (sèssils o sedentaris).Comprèn el 80% d’espècies de cnidaris.

Estructura:Poden ser molt més grans que els hidropòlips (d’1 cm - 1 m de diàmetre), ja que augmenten el coeficient superfície/volum gràcies als septes de la cavitat gàstrica.Tenen simetria radial R6 (Hexacoral·laris) i R8 (Octocoral·laris).

- Tentacles: n’hi ha tants com septes (depèn de la simetria) i estan ramificats i tenen un porus a l’extrem, el porus tentacular.- Actinostoma: orifici oral que comunica l’exterior amb l’actinofaringe, té sifonòglifs.- Actinofaringe: comunica l’exterior amb la cavitat gastrovascular.- Sifonòglif: orifici de la boca que està obert permanentment per garantir la circulació d’aigua.- Cavitat gastrovascular: té funció d’esquelet hidrostàtic (juntament amb la mesoglea).- Septes o mesenteris: invaginacions de la paret que divideixen la cavitat gàstrica, radial i verticalment. N’hi ha de complets i d’incomplets.- Òstium: forats que estan a la part superior dels septes, que comuniquen les cambres.- Gònades: n’hi ha dues a cada septe.- Músculs retractors: un en cada septe.- Filaments mesentèrics: surten de l’extrem lliure dels septes, estan plens de cnidòcits que s’encarreguen de fer la digestió i de matar la presa.- Acontis: prolongació del filament mesentèric cap a l’exterior (perforant la paret o per la boca) que tenen

funció defensiva.- Disc pedi i oral: zones inferior, amb funció de fixació, i superior, amb la boca i tentacles.

Tenen els tipus cel·lulars que ja s’han vist en els grups anteriors.

6

Alimentació i respiració:

Els antozous mengen i respiren a la cavitat gastrovascular i l’actinostoma els permet fer, al mateix temps, les dues coses.Quan estan digerint l’aliment, l’actinostoma, que és contràctil, està tancat per impedir que surti l’aliment, però els sifonòglifs es mantenen sempre oberts.Els sifonòglifs són ciliats i això impedeix que surti l’aliment i, a més, permet circular l’aigua perquè l’animal pugui respirar mentre menja.

Esquelet hidrostàtic:

La cavitat gastrovascular i la mesoglea estan plens d’aigua i fan d’esquelet hidrostàtic.En situacions d’estrès (de defensa), treuen l’aigua ràpidament per l’actinostoma i pels porus tentaculars.Quan es tornen a omplir, ho fan lentament per l’actinostoma.

Reproducció:Tenen una gran capacitat de regeneració.

1.Asexual:-gemmació: com altres grups de cnidaris.-escissió longitudinal: el nou individu pot quedar unit (colonials) o separar-se (solitaris).-escissió transversal: l’individu queda dividit transversalment (un sobre l’altre).2. Sexual:Són dioics i alguns hermafrodites.Expulsen els gàmets per l’actinostoma al medi i es produeix la fecundació.El zigot es desenvolupa i dóna lloc a la larva plànula que es diposita al fons i forma un nou pòlip.Poden reproduir-se per partenogènesi: la femella fa gàmets diploides que donen lloc a més femelles.

Classificació:

> Hexacoral·laris:El nombre de tentacles és un múltiple molt gran de 6, no són pinnats i tenen molt septes.Tenen 2 o cap sifonòglifs.Poden ser colonials o solitaris.Algun tenen esquelet calcari.

Ordre Actiniaris: sempre solitaris, sense esquelet (tomàquets de mar, anemones).Ordre Madreporaris: pocs solitaris, la majoria colonials, tenen esquelet calcari i fromen els esculls coral·lins (coralls). Els colonials poden ser:-hermatípics: constructors dels esculls coral·lins.-ahermatípics: no construeixen esculls, només hi viuen.

> Octocoral·laris:Tenen 8 tentacles pinnats i 8 septes complets.Tenen un sol sifonòglif.Tots són colonials.Els diferents grups es distingeixen per la composició de l’esquelet.

Ordre Alcionacis: esquelet quitinós i hídric (manetes de mort).Ordre Pennatulacis (plomes de mar).Ordre Gorgoniacis: esquelet de quitina (gorgònies, corall vermell que és l’única que té esquelet calcari).

Esculls coral·lins:N’hi ha a tots els mars, sobretot als tropicals.Es troben, principalment, en aigües costaneres inclosa la intermareal.

7

Organismes que construeixen els esculls (per deposició de calci):-Madreporaris hermatípics.-algues calcàries.-briozous.-poliquets, prosobranquis.

Als antozous realitzen moltes associacions simbiòtiques amb altre organismes.Exemple de simbiosi: els Madreporaris hermatípics i algues unicel·lulars (zooxantel·les i zooclorel·les): aportació de fòsfor i nitrogen i sucres.Necessiten viure en aigües oligotròfiques i l’aportació de nutrients amb aigües residuals i fertilitzants és una amenaça pels esculls.També estan amenaçats per: trencament deliberat, petroli, increment de la temperatura...

8